当前位置:Home > 医源资料库 > 在线期刊 > 中华现代临床医学杂志 > 2005年第3卷第19期 > 磷脂酶A2抑制剂在休克治疗中的研究进展

磷脂酶A2抑制剂在休克治疗中的研究进展

来源:中华现代临床医学杂志 作者:孙秀芳,汤霞,程雷,李保应 2006-8-27

摘要: 【摘要】 磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)为产生花生四烯酸脂类介质及血小板活化因子的关键酶,广泛参与休克的发生发展过程,特别在休克的器官组织损伤中起重要作用,受到广泛重视。PLA2抑制剂的研究不但可为研究PLA2在器官组织损伤中的作用提供有力工具,同时具有应用于临床休克治疗的前景。本文将对PLA2在休克发病中......


    【摘要】  磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)为产生花生四烯酸脂类介质及血小板活化因子的关键酶,广泛参与休克的发生发展过程,特别在休克的器官组织损伤中起重要作用,受到广泛重视。PLA2抑制剂的研究不但可为研究PLA2在器官组织损伤中的作用提供有力工具,同时具有应用于临床休克治疗的前景。本文将对PLA2在休克发病中的作用,PLA2抑制剂治疗休克的现状及应用前景做一综述。

  【关键词】  磷脂酶A2;休克;花生四烯酸;血小板活化因子
  
    磷酯酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一类广泛存在于细胞膜的磷脂水解酶,催化甘油磷脂上二位(Sn-2)不饱和酰酯键水解,形成一分子溶血卵磷酯和一分子游离脂肪酸,溶血卵磷脂继而转化为血小板活化因子(platelet-activating factor,PAF),而游离脂肪酸主要为花生四烯酸(arachidonic acid,AA)。PLA2、溶血卵磷脂、脂肪酸、AA、PAF及其一系列代谢产物都具有强烈的生物活性作用。国内外实验研究表明[1,2],在内毒素性休克、失血性休克、创伤性休克情况下,PLA2都被强烈的激活,血浆PLA2显著性升高。在休克细胞膜损伤中,PLA2是一个关键酶,它以细胞膜为底物,释放各种休克和缺血介质,直接或间接地导致血管内皮损伤,血管通透性增加,引起组织、细胞损伤及微循环障碍。正确认识PLA2在休克中的作用及研究开发其特异性抑制剂,对休克的治疗将产生深远的影响。本文拟就PLA2与休克的关系,以及PLA2抑制剂治疗休克的现状及应用前景做一综述。

  1  PLA2的分类及其激活途径

  1.1  根据PLA2的来源、存在部位、生化特点及主要作用方式等分类  可将PLA2分为两种,一种为分泌性PLA2(L-PLA2):吞噬细胞、单核细胞、中性粒细胞和血管内皮细胞及平滑肌细胞等的粗面内质网和溶酶体内含有丰富的PLA2,这些细胞被激活后可向胞外释放PLA2,成为体液PLA2的主要来源。并且,所有的来源L-PLA2均为Ca2+依赖性,L-PLA2与休克的平均动脉压下降、循环紊乱和衰竭密切相关。另一种为膜结合性PLA2(M-PLA2):各种细胞的质膜和细胞膜上均有PLA2,参与生物膜磷脂转移、AA代谢、趋化作用和细胞毒作用等。M-PLA2在组织细胞损伤中起重要作用。

  1.2  PLA2的激活途径  细胞内毒素,PLA2的全身表述首先见于内毒素血症模型。在内毒素休克中,严重的细菌感染,细菌产生大量的内毒素入血。在失血性休克中,缺血造成肠道损伤,肠道细菌和内毒素进入循环中。大量实验表明,内毒素改变了细胞的内环境,使细胞内Ca2+增加,膜表面电荷和膜脂分子排列及流动性发生改变,这些均使PLA2活性升高;缺氧代谢的钙离子内流;再灌注时大量氧自由基的形成;细胞因子的大量释放[3]都可激活PLA2。PLA2激活后通过释放大量脂类介质,激发中性粒细胞和内皮细胞的相互作用,从而成为主要的内源性损伤因素。因此,阻断PLA2的活性可能对休克复苏后早期多脏器损伤有保护作用。

  2  PLA2在休克发生发展中的作用

  2.1  对膜完整性的影响  细胞的各种膜是细胞进行生命活动的重要结构基础,细胞的每一种功能活动,几乎都与膜的作用相关联,细胞的损伤也首先表现出膜结构和功能的改变。PLA2的作用底物是构成细胞膜的基本结构单位—膜磷脂,膜磷脂的大量分解将使细胞完整性遭到破坏,并且溶血卵磷脂增多,去垢性破坏生物膜,造成细胞膜通透性增加,白细胞趋化、变形、游走、吞噬及释放作用加强,从而导致细胞膜结构损伤和功能破坏[4]。磷脂不仅构成了细胞膜的成分,也是膜上各种功能蛋白和酶赖以生存的环境,膜脂的改变势必影响膜上的酶系统(Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶、Na+-Ca2+交换系统)和各种蛋白受体(β-肾上腺素受体、Ryanodine受体)功能紊乱。另外,根据生物膜液态镶嵌理论,细胞的各种膜,包括质膜、线粒体膜、核膜等均有类似于液体那样的流动性。合适的流动性是维持膜的各种功能的重要条件。Natsuki[5]观察了受乙醇长期影响的鸡胚PLA2的活性及其与膜流动性的关系,发现实验组PLA2活性显著升高而膜的流动性显著降低。PLA2对膜流动性产生影响的可能机制:胆固醇与磷脂之比因PLA2活化使膜磷脂大量降解而增高;由于不饱和脂肪酸大部分位于磷脂的C-2位,而PLA2是C-2位磷脂的特异性水解酶,因此致使饱和/不饱和脂肪酸值增高;磷脂分子中的脂肪烃链经PLA2水解而缩短;PLA2可介导氧自由基产生[6,7],氧自由基使膜不饱和脂肪酸发生过氧化而生成丙二醛,后者与膜脂质或蛋白上的游离氨基交联生产Schiff’s碱,导致膜结构改变,使微粒度升高,膜刚性增加,膜流动性降低。膜流动性的降低将对膜的酶系统,膜的受体功能产生影响,从而对膜功能造成损害,使休克时器官组织的损伤进一步加重。

  2.2  对细胞能量生成的影响  许多学者发现,休克时细胞能量生成障碍,其原因是线粒体内膜氧化磷酸化功能障碍。线粒体呼吸链通过质子的跨膜转运将底物氧化的化学能转变为线粒体膜质子电化学梯度(△μH+),以供ATP合成需要。质子由基质泵出到膜外的过程就是质子跨膜转运的过程,质子转运是△μH+形成和维持的前提条件。而膜流动性是反应膜脂微环境改变的一个重要指标,保持适当的膜流动性对电子传递和质子转运以及氧化磷酸化耦联的正常进行是必不可少的。在休克中,血浆线粒体PLA2活性升高[8],造成膜流动性和质子跨膜转运下降,从而影响能量生成,加重器官组织因能量不足造成的损伤。另外,休克时,器官组织缺血缺氧,使糖酵解作用加强,磷酸果糖激酶(PFK)是该过程的限速酶。PFK的功能障碍必将影响糖代谢过程。有证据表明PLA2与PFK之间有特殊的密切关系:PLA2和PFK在细胞液中构成一个40kD的复合物;化学计量示PFK与PLA2的复合体相当于一个由PFK四倍体多肽和一个40kD的PLA2组成;PFK对PLA2来说是一个特异而可逆的亲合吸附剂。

  2.3  对钙超载的影响  PLA2激活并水解磷脂释放花生四烯酸(AA)受细胞内Ca2+调节,Che HM[9]报道在细胞内Ca2+浓度达0.01~1μM时,PLA2则被激活,PLA2一旦被激活,使Ca2+大量内流,引起细胞内Ca2+超载,其可能机制:休克引发器官组织缺血后,PLA2活性及表达升高,诱导细胞内Ca2+的释放,使钙池耗竭,诱发细胞外Ca2+内流增加;PLA2活性增强,过度水解质膜和内质网的磷脂,使膜通透性增加,进一步引起胞外Ca2+内流和内Ca2+的释放;PLA2水解膜磷脂产生的AA参与细胞膜脂质过氧化过程,使细胞膜的流动性降低,钙泵功能丧失而导致Ca2+升高;PLA2水解膜磷脂产物如溶血磷脂,可直接作用于细胞膜,导致膜结构破坏而致Ca2+内流[10]。PLA2的激活对Ca2+有依赖性,PLA2能被Ca2+激活,而被激活的PLA2又能使Ca2+内流或内Ca2+释放,形成恶性循环,使细胞内钙超载,从而造成休克器官组织损伤。
  
  2.4  与自由基的协同作用  休克造成器官组织缺血缺氧时,被激活及异常分泌的PLA2降解膜磷脂,使花生四烯酸(AA)增多,但再乙酰化障碍,AA经环氧化酶和脂氧化酶途径分解产生脂介质的过程中可产生大量氧自由基,引起脂质过氧化,产物丙二醛MDA)对膜亦有很强的破坏作用。PLA2在降解磷脂的同时,生成一系列的致炎因子(如白三烯、TXA2、PAF),伴有大量的氧自由基产生[11]。白三烯是一种极强的白细胞趋化剂和聚集剂,促使白细胞脱颗粒,释放溶酶体酶,产生氧自由基。TXA2具有收缩血管,促进血小板聚集以及中性粒细胞的趋化与聚集作用,引起继发性缺血缺氧,产生氧自由基及脂质过氧化。被氧化的磷脂脂肪链更易受到PLA2的降解,而且自由基又可激活PLA2,形成恶性循环,加重休克所造成的器官组织损伤。

  2.5  其他方面的影响  发生休克后,机体缺血缺氧,激活PLA2水解磷脂释放花生四烯酸,并激活细胞膜上的脂加氧酶及环加氧酶,催化花生四烯酸代谢,形成具有高度生物活性的物质TXB2和PGs类介质。最终表现为TXB2/PGI2比值的上调,血小板聚集,微血栓形成,造成局部和全身微循环障碍,加重缺血缺氧和酸中毒及受累脏器病理损伤。同时,PLA2可以活化环氧化酶和脂氧化酶途径的脂质代谢,并与乙酰基转移酶共同作用生成PAF,PAF除引起血小板聚集,还可以激活循环中的白细胞、血小板,释放多种血管活性介质,如5-HT、白三烯、前列腺素、自由基和血管活性肠肽等,激活内皮细胞引起黏附分子的表达增加,引起炎性细胞浸润等,进一步造成血管通透性增加、毛细血管闭塞、血流阻力增加等,从而加重组织细胞损伤。另外,血浆PLA2水平的升高和平均动脉压的下降呈统计学显著线性关系[12]。

  3  磷脂酶A2抑制剂的分类及在休克治疗中发挥的作用

  3.1  酶抑制剂  近年来,从动植物中提取了不少对PLA2具有抑制作用的化合物,同时也人工合成一些PLA2抑制剂。

  3.1.1  化学合成PLA2抑制剂  SB203347是分泌型PLA2特异性抑制剂,而对细胞型PLA2抑制剂作用较弱,抑制后者的作用强度只有前者的1/40。SB203347能抑制Zn2+激活细胞PLA2活性,使PGF2α的浓度减少,并可抑制钙离子载体A23187诱导人中性粒细胞花生四烯酸的释放,同时还减少PAF及LTB4的合成。从而改善休克所致的循环紊乱和器官衰竭,延长其存活时间[13]。氯喹和磷酸萘酚喹是一类有效的抗疟药,并且已被证明是一种特异的PLA2抑制剂,抑制脂肪酸氧化,增加局部特殊长链脂肪酸,并能明显抑制TXB2的合成,减少氧自由基,对休克器官组织有明显的保护作用。消炎痛作为一种环氧化酶抑制剂,可以从不同水平间接抑制PLA2的活性,减少脂类介质及脂质过氧化物的产生,减轻了自由基对细胞膜的损伤,保护或促进了内皮细胞对NO的释放。另外,抑制花生四烯酸代谢产物对休克后的血管活性物质进行调节[14]。KATP通道开放剂Pinacidil能减少PLA2的产生和增强对其的耐受性有关,PLA2的减少意味着休克中各种炎性介质产生减少,对膜的损伤减轻,引起钙超载的各种因素也就减少。糖皮质激素能完全阻滞血浆中PLA2活性的升高,有效地阻止内毒素引起的MAP的下降,控制过度炎症反应,显著抑制脂质过氧化反应,减轻脂质过氧化损伤,对于失血性休克、内毒素性休克和浓度症感染均是十分重要的,提高动物的存活率和存活时间[15]。

  3.1.2  植物来源的PLA2抑制剂  粉防己碱是从防己提取的双苄基异喹啉衍生物,能抑制PLA2和钙调蛋白(CaM)的活性,由于其降低细胞内钙,因而抑制磷脂代谢产物(TXA2、LTB4、PAF)的产生。此外,它还能抑制TNFα、IL-1和氧自由基的释放,减少炎细胞的渗出,抑制血小板聚集,从而对细胞起保护作用[9],减轻休克导致的器官组织损伤。龙牙草叶和大蒜抽提物,可抑制PLA2和内源性AA生成血栓素及血小板聚集,从而改善休克的微循环障碍。大黄能显著降低内毒素引起的PLA2活性升高,从而有效阻止了炎性介质的扩增及其生物学作用的发挥,防止了炎性介质介导的严重的器官组织损伤。另外,大黄还可使血清和肠壁组织中PAF含量显著下降,从而抑制PAF介导的炎症反应和炎性介质的释放以及微循环的恶化,对休克具有一定的治疗作用。

  3.1.3  动物来源的PLA2抑制剂  Cacospongionolide B,E(4a)对分泌型PLA2的选择抑制较对细胞型PLA2为强,可抑制血浆、滑液、组织中的PLA2,降低花生四烯酸及TNFα的水平,从而减轻花生四烯酸代谢产物(PGs、TXA2、PAF)及细胞因子对休克器官组织造成损害[16]。

  3.2  受体拮抗剂  Indoxam是分泌型PLA2特异性抑制剂,阻断PLA2-IB(group IB sPLA2)与鼠PLA2受体的结合作用非常强。它阻断PLA2受体功能而降低内毒素休克鼠血浆中IL-1、IL-6和NO的升高,并且能延长内毒素攻击鼠的致死时间,提高其存活率[17]。
总之,多种PLA2抑制剂虽然作用于不同途径,不同程度地逆转或减缓了不同类型的休克。其共同的作用效果为:通过抑制PLA2,降低细胞膜磷脂的分解,稳定细胞膜,使细胞的结构和功能得到了一定程度的恢复,减少花生四烯酸代谢产物(LT4、TXA2、PGs、PAF等)释放的目的,从而最终达到治疗休克及对器官组织的保护作用。

  4  PLA2抑制剂在休克治疗中的应用前景

  基于PLA2在休克中的损害作用,国内外研究者已经提出使用PLA2抑制剂或分子技术调节PLA2的活性,来达到治疗休克、保护损伤的器官组织的目的。在实验研究中,PLA2抑制剂可有效地应用于败血症休克、内毒素休克、严重创伤性休克、失血性休克的治疗。但在其进入临床之前,仍有许多问题要解决。未来要求研究者尽快设计出体内药理活性强、低毒、安全的特异性PLA2抑制剂并应用于临床,将PLA2抑制剂应用于休克的治疗中,将是我们需要大力重视的领域。

  【参考文献】

  1  Anderson BO,Moore EE,Banerjee A.Phospholipase A2 regulates critical inflammatory mediators of multiple organ railure.J Sury Res,1994,56:199-207.

  2  邵春红,胡德耀,薛春生.吡那地尔预处理对失血性休克大鼠脏器热休克蛋白压70和细胞型磷脂酶A2表达的影响.中华创伤杂志,2001,17(4):233-234.

  3  Lauritzen I,Heurteaux C,Lazdunski M.Expression of group Ⅱ Phospholipase A2 in rat brain after sexere for brain ischemia and in endotoxic shock.Brain Res,1997,12:543.

  4  Tong W,Hu ZY,Sun GY.Stimulation of group Ⅱ  PLA2 mRNA expression and reasease in an immortalized astrocyte cell line by LPS,TNF alpha and IL-1 beta interactive effects.Mol Chem Neuropathol,1995,24:1-17.

  5  Natsuki R.Effect of chronic ethanol on Phospholipase A2 and C activity in chick embryo brain,heart and liver.Arukoru Kenkyuto Yakubutsu Ison,1995,30(5):348-357.

  6  Bazan NG,Rodriguez DE,Turco EB,et al.Mediators of injury in neurotrauna:intracellular singnal transduction and gene expression.J Neurotrauma,1995,12:791-814.

  7  Lebwitz MS,Pederson PL.Protein inhibitor of mitochondrial ATP syntheses:relation of inhibitor structure to PH dependent regulation.Arch Biochem Biophys,1996,330(3):342.

  8  Chen WH,Chu KC,Wa SJ,et al.Early in metabolic inhibition induced intracellular sodium and calcium incresase in rat cerebrallar granule cells.J Physiol,1999,515:133-146.

  9  Che HM,Li XF,Zhang M.Effect of tetrandrine on Phospholipase A2 of neutrophils from inflammatory exudates and exploration of its mechanism.Chin Pharmacol Bull,1995,11(1):53-57.

  10  王兴勇,李晓文,卢仲毅,等.磷脂酶A2激活在鼠急性缺血性脑损伤中的作用机制.中华急诊医学杂志,2002,11(3):170.

  11  陈光福,虞佩兰.磷脂酶A2与感染性脑水肿. 国外医学·神经病学神经外科学分册,1999,26(4):188-190.

  12  Song SM,Lu SM,Wang ZG,et al.Subcellular membrane impairment and application of Phospholipase A2 inhibitorws in endotoxic shock.In Jury,1999,30(1):9-14.

  13  Munns MJ,King RG,Rice GE.Contribution of type ⅡPLA2  to prostaglandin formation:a study using a type ⅡPLA2  specific inhibitor SB203347.Prostaglandins Other Lipid Mediat,1999,57(5/6):361-370.

  14  Yokoyama I,Kobayashi T,Negita M,et al.Liberation of vasoactive substances and its prevention with thromboxane A2 sythase inhibitor in pig liver transplantation.Transpl Int,1996,9:76.

  15  李萍,陆松敏,李著,等.磷脂酶A2抑制剂地塞米松对内毒素血症动物的保护效应.创伤外科杂志,2001,3(2):117-118.

  16  Pastor PG,De Rosa S,De Giulio A,et al.Modulation of acute and chronic inflammation.J Pharmacol Exp Ther,1999,289(1):166-172.

  17  胡友梅.几类非甾体抗炎药物的研究进展(一).国外医学·药学分册,2002,29(1):3-5.

  作者单位: 250012 山东济南,山东大学齐鲁医院干部保健科(△查体中心,*创伤骨科)

  (编辑:田  雨)


医学百科App—医学基础知识学习工具


页:
返回顶部】【打印本文】【放入收藏夹】【收藏到新浪】【发布评论


察看关于《磷脂酶A2抑制剂在休克治疗中的研究进展》的讨论


关闭

网站地图 | RSS订阅 | 图文 | 版权说明 | 友情链接
Copyright © 2008 39kf.com All rights reserved. 医源世界 版权所有
医源世界所刊载之内容一般仅用于教育目的。您从医源世界获取的信息不得直接用于诊断、治疗疾病或应对您的健康问题。如果您怀疑自己有健康问题,请直接咨询您的保健医生。医源世界、作者、编辑都将不负任何责任和义务。
本站内容来源于网络,转载仅为传播信息促进医药行业发展,如果我们的行为侵犯了您的权益,请及时与我们联系我们将在收到通知后妥善处理该部分内容